再構成可能な多セル平衡アルカリ電池による使い捨てIoTを電源とする11.8A96.8%効率連続入力/出力電流ステップアップ/ダウンコンバータ【JST・京大機械翻訳】

Ko Min-Woo; Kang Gyeong-Gu; Kim Ki-Duk; Lee Ji-Hun; Koh Seoktae; Kong Taehwang; Kim Sang-Ho; Lee Sungyong; Choi Michael; Shin Jongshin; Cho Gyu-Hyeong; Kim Hyun-Sik

文献

J-GLOBAL ID：202002266192064994 整理番号：20A0954630

再構成可能な多セル平衡アルカリ電池による使い捨てIoTを電源とする11.8A96.8%効率連続入力/出力電流ステップアップ/ダウンコンバータ【JST・京大機械翻訳】

11.8 A 96.8%-Efficiency Continuous Input/Output-Current Step-Up/Down Converter Powering Disposable IoTs with Reconfigurable Multi-Cell-Balanced Alkaline Batteries

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資料名：
巻： 2020 号： ISSCC ページ： 204-206 発行年： 2020年
JST資料番号： W2441A 資料種別：会議録 (C)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

インターネット間(IoT)デバイスがどこでも設置され続けているので,使い捨てIoTの概念は,電池再充電なしでより良い費用効率と保守の容易さのために出現している。数年続いて,標準アルカリ電池を用いたIoTsは,Liイオン型と比較して,これらの電池の長いシェルフライフ,低コスト,および高い信頼性のために有望な解決策となり得る。図11.8.1の上部で示されるように,単一アルカリ電池は1.5Vの最大電圧を持つが,0.9V[1]まで減衰できる。V_DD=2Vで動作するIoT装置を出力するために,図11.8.1(底)で示されるように,電池構成と電力変換トポロジーのような種々の設計オプションを考慮することができる。第一のアプローチは,直列に接続されたマルチセル電池(3つの・BAT)からのステップダウン変換[2],[3]である。この構成では,細胞バランスを注意深く考慮しなければならない;そうでなければ,もし弱いセルがそれらの間に存在するならば,BATのエネルギーを完全に利用することができなかった。電力変換段階を考慮すると,入力RMS電流I_IN,RMSは,電池から供給される本質的に不連続なI_INによる平均電流I_IN,AVGよりはるかに高くなり,直列の3つの電池の場合の直流抵抗(R_DCR,BAT)の直列組合せにおける著しい電力損失をもたらす。並列接続電池によるステップアップ変換[4]に関して,エネルギー不均衡の大部分は,逆電流I_Bによって無駄に浪費される。I_Bは,また,腐食物質の爆発または漏れを引き起こすことができる。さらに,インダクタ電流I_Lは,出力に供給される不連続なI_Dによって引き起こされるように,高い可能性がある。これはインダクタの大きなR_DCR,INDによる電力損失に大きく寄与する。要約すると,電池セルの不均衡とコンバータの不連続入出力(I/O)電流は,IoT応用におけるアルカリ電池の完全利用を妨げる主な問題である。Copyright 2020 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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